地球水資源約13億8600萬(wàn)立方千米,其中咸水占97.5%,可用淡水資源相對(duì)貧乏。隨著人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口膨脹,水資源短缺現(xiàn)象日益嚴(yán)重,這也導(dǎo)致了干旱地區(qū)的擴(kuò)大和干旱程度的增加,從而加劇了農(nóng)業(yè)干旱。在中國(guó),干旱對(duì)農(nóng)業(yè)造成的危害最大,且有受害程度逐年增加的趨勢(shì)。因此,提高作物的耐旱能力已成為作物抗逆育種亟待解決的問(wèn)題。隨著分子生物學(xué)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的進(jìn)步,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高植物耐旱性這一方法已得到廣泛重視。在耐旱植物中分離并克隆顯著提高植物耐旱性的基因是轉(zhuǎn)基因技術(shù)中耐旱基因的選擇有效方法之一�？喽棺�(Sophora alopecurides L.)是豆科槐屬多年生小灌木,廣泛分布于我國(guó)西北部干旱荒漠地區(qū),具有耐旱、耐鹽堿和耐寒的特性,是抗逆基因豐富的基因資源庫(kù)。本實(shí)驗(yàn)從苦豆子苗期cDNA酵母表達(dá)文庫(kù)篩選得到一個(gè)耐旱相關(guān)基因半胱氨酸蛋白酶SaCP1,并對(duì)此基因進(jìn)行了初步的結(jié)構(gòu)分析和功能驗(yàn)證。主要研究結(jié)果如下:1.對(duì)苗期苦豆子進(jìn)行耐旱指標(biāo)鑒定,結(jié)果表明,苦豆子具有強(qiáng)耐旱能力。2.從苦豆子苗期cDNA酵母表達(dá)文庫(kù)中克隆SaCP1基因。SaCP1 ORF全長(zhǎng)為534 bp,編碼177個(gè)氨基酸殘基,預(yù)測(cè)相對(duì)分子質(zhì)量為19.075 KDa。蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果表明,該基因?qū)儆谀竟系鞍酌讣易濉?.利用熒光定量PCR技術(shù)對(duì)SaCP1基因進(jìn)行基因表達(dá)分析,結(jié)果表明,SaCP1在苦豆子葉片、莖稈、根系中均表達(dá),且在根部表達(dá)量最高。4.對(duì)苦豆子進(jìn)行鹽(NaCl)、堿(NaHCO_3)、干旱(PEG6000)處理后,進(jìn)行苦豆子苗期轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,結(jié)果表明,SaCP1在鹽、干旱脅迫下表達(dá)量上調(diào),在堿脅迫下表達(dá)量下調(diào)。SaCP1參與細(xì)胞凋亡過(guò)程。5.對(duì)轉(zhuǎn)入SaCP1基因的釀酒酵母INVSC1 Ura缺陷型進(jìn)行高滲透脅迫處理,結(jié)果表明,SaCP1基因提高了釀酒酵母INVSC1 Ura缺陷型的高滲透脅迫耐受性。6.利用豆科模式轉(zhuǎn)化系統(tǒng)將SaCP1基因轉(zhuǎn)化發(fā)根農(nóng)桿菌K599,侵染大豆子葉節(jié),對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆發(fā)狀根進(jìn)行干旱脅迫(山梨醇)和鹽脅迫(NaCl),結(jié)果表明,與對(duì)照相比,轉(zhuǎn)SaCP1的大豆發(fā)狀根的耐旱性和耐鹽性顯著提高,說(shuō)明SaCP1能提高轉(zhuǎn)基因大豆根系的耐旱性和耐鹽性。
【學(xué)位單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S793.9;Q943.2
【部分圖文】：

栽至 NaCl 含量 1.2% 的 Hoaglan養(yǎng)液和 PEG6000 含量 8% 的 Ho每個(gè)處理的苦豆子植株根部，用諾禾致源公司進(jìn)行苦豆子轉(zhuǎn)錄組DNA 全長(zhǎng)序列的獲得的pyesdest52 質(zhì)粒為模板，設(shè)計(jì)引到全長(zhǎng) 534 bp 的 DNA 片段（后轉(zhuǎn)化至大腸桿菌 DH5α中，轉(zhuǎn)至生工生物工程股份有限公司進(jìn)一致，將它命名為 SaCP1。

第三章 SaCP1 克隆及初步分析3.3.3 SaCP1 基因的序列分析及所編碼的蛋白的結(jié)構(gòu)功能預(yù)測(cè)SaCP1 的 ORF 全長(zhǎng) 534 bp，編碼 177 個(gè)氨基酸殘基，等電點(diǎn) pI=8.07，Mw=19066.64；亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)為分泌蛋白（圖 3.2）；蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示SaCP1 屬于木瓜蛋白酶家族，二級(jí)結(jié)構(gòu)包括 3 個(gè) α 螺旋和 10 個(gè) β 鏈（。圖 3.3）。

SaCP1 的 ORF 全長(zhǎng) 534 bp，編碼 177 個(gè)氨基酸殘基，等電點(diǎn) pI=8.07，Mw=19066.64；亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)為分泌蛋白（圖 3.2）；蛋白三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示SaCP1 屬于木瓜蛋白酶家族，二級(jí)結(jié)構(gòu)包括 3 個(gè) α 螺旋和 10 個(gè) β 鏈（。圖 3.3）。圖 3.2 SaCP1 在 BaCeILo 中亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.3.2 The subcellular localization prediction result of SaCP1 in BaCelLo
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1 趙亞男;苦豆子半胱氨酸蛋白酶SaCP1基因的克隆及功能驗(yàn)證[D];吉林大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2871326